Wp=qU/2=CU^2=q^2/2C
Wp - энергия электрического поля заряженного конденсатора
q - модуль заряда любого из проводников конденсатора
U - разность потенциалов между проводниками
C - электроемкость конденсатора
0,6*m*V^2/2=c*m*dt
dt=0,3*V^2/c=0,3*4*10^4/400=30 градусов
V1 = 18/2 = 9 м/с (скорость на первой половине)
V2 = 18 м/с (скорость на второй половине)
Vср = (V1+V2)/2 = (9+18)/2 = 13,5 м/с
Пусть масса пули m, длина ствола L, скорость в момент вылета v, тогда:
Импульс пули на момент вылет из ствола равен p=mv.
В то же время, согласно 2-му закону Ньютона в импульсной форме p=Ft, где t - время действия силы давления пороховых газов F, то есть время полета пули в стволе. Отсюда mv=Ft.
Из кинематических соображений имеем, что L=a*(t^2)/2, где а - ускорение пули в стволе.
А из второго закона Ньютона получим a=F/m.
Имеем систему уравнений:
mv=Ft
L=a*(t^2)/2
F=ma
Решаем ее относительно F:
t = корень(2L/a)=корень(2Lm/F)
mv=Ft=F*корень(2Lm/F)=корень(2LmF^2/F)=корень(2FLm)
m^2*v^2=2FLm
m*v^2=2FL
И, окончательно: F=m*(v^2)/(2L).
Подставим численные значения величин, выраженных в СИ:
F=0.0079*15^2/(2*0.45)=1.95Н.
По закону сохранения импульса: m1v1+m2v2= v(m1+m2), т.к. тележка была неподвижна, получаем m1v1= v(m1+m2), выразим v =m1v1/(m1+m2)
v = 5 км/ч = 5000/3600 = 1,389 м/с
v = 61*1,389/(61+150)=0,4 м/с
Ответ: 0.4м/с